9A文隧道控制测量技术方案.docx

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9A文隧道控制测量技术方案

新建铁路沪昆客专贵州段CKGZTJ-5标段

隧道控制测量技术方案

一、工程概况

新建铁路沪昆客运专线贵州段CKGZTJ-5标段起讫里程为DK593+466.41～DK623+941，全长30.474km，沿线自东向西经过贵州省麻江县、福泉市两个县市。

主要工程量：

路基4068m，（含涵洞8座），桥梁20座，5762m，其中特大桥4座，大桥11座，中桥5座；主跨64米连续梁2联，隧道12.5座，20618m，其中长度大于4km隧道一座（7708m），长度2～3km隧道2.5座（含高瓦斯隧道1座），长度1～2km隧道2座，长度小于1km隧道7座；预制箱梁212孔（梁场1座）；预制轨枕201km共31.155万块轨枕（预制场1处）。

二、编制依据

（1）《客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建[20KK]158号）；

（2）《客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定》；

（3）《国家一、二等水准测量规范》

（4）《高速铁路工程测量规范》

（4）《工程测量规范》

（5）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》

三、主要人员及仪器设备

1、人员配置、质量管理

中铁十七局集团有限公司沪昆客运专线CKGZTJ-5标段测量队实施。

质量管理组织机构框图

高程测量负责人

2、项目部仪器设备

Leica全站仪4台套，标称精度：

5mm+1ppm；天宝DINI03数字水准仪3台套，所有仪器均已检定，检定证书见附件。

四、控制测量方案

1、洞外控制测量

洞外控制测量采用CPIIGPS测量方法，测量由中铁十七局集团有限公司沪昆客运专线CKGZTJ-5标段精测队进行加密测量，在隧道进出口、横洞口分别布设三个GPS控制加密点和两个二等水准点。

1.1、洞外控制点布设

1）、控制点布设在视野开阔、通视良好、土质坚实、不易破坏的地方。

2）、视线高离开旁遮障碍物1m以上，通过水田、沙滩时，增加视线高度。

3）、每个隧道进出口、横洞洞口布设平面控制点3个，二等水准点2个。

4）、用于向洞内传递方向的洞外联系边不短于300m。

1.2、洞外控制网精度设计

1.2.1、平面控制网精度设计

洞外控制网采用CPIIGPS测量进行加密，按三等GPS精度施测,固定误差为5mm，比例误差为1ppm。

要求最弱边边长相对中误差不大于1/100000，基线边方向中误差不大于1.7″，基线长度小于500m时，边长中误差小于5mm。

CPⅠ、CPⅡ控制网GPS测量的精度指标

控制网

基线边方向中误差

最弱边相对中误差

CPⅠ

≤1.3″

1/180000

CPⅡ

≤1.7″

1/100000

各等级GPS控制网测量的主要技术要求

等

级

固定误差a

（mm）

比例误差系数b（mm/km）

基线方位角

中误差（″）

约束点间的

边长相对中误差

约束平差后

最弱边边长相对中误差

一等

≤5

≤1

0.9

1/500000

1/250000

二等

≤5

≤1

1.3

1/250000

1/180000

三等

≤5

≤1

1.7

1/180000

1/100000

四等

≤5

≤2

2.0

1/100000

1/70000

五等

≤10

≤2

3.0

1/70000

1/40000

CPII加密点观测执行如下主要技术要求：

各等级GPS测量作业的基本技术要求

等级

项目

一等

二等

三等

四等

五等

静

态

测

量

卫星截止高度角（°）

≥15

≥15

≥15

≥15

≥15

同时观测有效卫星数

≥4

≥4

≥4

≥4

≥4

有效时段长度（min）

≥120

≥90

≥60

≥45

≥40

观测时段数

≥2

≥2

1～2

1～2

1

数据采样间隔（s）

10～60

10～60

10～60

10～30

10～30

接收机类型

双频

双频

双频

单/双频

单/双频

PDOP或GDOP

≤6

≤6

≤8

≤10

≤10

快

速

静

态

测

量

卫星截止高度角（°）

－－

－－

－－

≥15

≥15

有效卫星总数

－－

－－

－－

≥5

≥5

观测时间（min）

－－

－－

－－

5～20

5～20

平均重复设站数

－－

－－

－－

≥1.5

≥1.5

数据采样间隔（s）

－－

－－

－－

5～20

5～20

PDOP（GDOP）

－－

－－

－－

≤7（8）

≤7（8）

1.2.2、高程控制网精度设计

高程控制网按二等水准测量精度施测，每公里水准测量的偶然中误差不大于1.0mm，往返观测不符值或环闭合差不大于4

mm（L为水准测量的环线或路线长度，单位为km）。

二等水准测量主要技术标准

等级

每千米高差全中误差（mm）

路线长度（km）

水准仪

等级

水准尺

观测次数

往返较差

或闭合差

（mm）

与已知点

联测

附合或环线

二等

2

≤400

DS1

因瓦

往返

往返

4

二等水准观测主要技术要求

等级

水准尺

类型

水准仪

等级

视距

（m）

前后视距差（m）

测段的前后视距累积差（m）

视线高度（m）

二等

因瓦

DS1

≤50

≤1.5

≤6.0

≤2.8且

≥0.55

DS05

≥3且≤50

二等水准测量精度要求

水准测量

等级

每千米水准测量偶然中误差M△

每千米水准测量全中误差MW

限差（mm）

检测已测段高差之差

往返测

不符值

附合路线或

环线闭合差

左右路线

高差不符值

二等水准

≤1.0

≤2.0

6

4

4

——

1.3、贯通误差的估算

洞外控制测量完成后，按规范要求估算洞外控制测量引起的贯通误差。

1.3.1、横向贯通中误差的估算方法

1）、控制测量前，按下式估算横向贯通中误差。

式中

、

---进、出口GPS控制点的Y坐标误差；

、

----进、出口GPS控制点至贯通点的长度；

、

--进、出口GPS控制点联系边的方位中误差；

、

-----进、出口控制点至贯通点连线与贯通点线路切线的夹角。

2）、控制测量后，按下式估算横向贯通中误差。

式中

、

、

---由进、出口推算至贯通点的

、

坐标差的方差和协方差；

---贯通面方位角。

1.3.2、高程贯通中误差的估算方法

洞外高程控制测量误差产生的高程贯通中误差按下式估算：

式中

---每千米水准测量偶然中误差（mm）；

----洞外高程路线长度（km）。

2、洞内控制测量

2.1、洞内导线点的布设

1）导线点布设在施工干扰小、稳定可靠、便于设站的地方，点间视线旁离隧道内设施0.2m以上。

2）隧道内导线布设成多边形闭合环，每个环由4~6条边构成。

长隧道布设成交叉双导线形式，以增加网的内部检核条件、提高网的可靠性。

3）隧道内导线随施工进度分期布设，建立新一期导线前，对原有控制点进行检测。

4）洞内导线点以混凝土包埋钢桩，钢桩长度为30-40cm间，并打入地面10cm，外露1cm。

埋设时四周用30cmK30cm的木板支撑，以做到平整，上面加护盖，护盖背面写上导线点相对应的线路里程及点号。

埋设点位距旁构筑物至少在0.3m以上。

5）曲线段洞内导线点间以最大通视距离布设，不短于按下式计算的距离。

式中R---曲线设计半径（m）

f---保证最大通视距离的安全断面宽度（一般取0.7m）

2.2、洞内导线观测设计

2.2.1、洞内导线水平角观测设计

洞内导线等级根据隧道长度确定，按相应等级的技术要求和观测法进行观测。

1）导线水平角观测的主要技术要求

表五-2.1.2-1导线测量的主要技术要求

等级

测角中误差（″）

测距相对中误差

方位角闭合差

（″）

导线全长相对闭合差

测回数

0.5″级仪器

1″级仪器

2″级仪器

6″级仪器

二等

1

1/250000

1/100000

6

9

--

--

隧道

二等

1.3

1/250000

1/100000

6

9

--

--

三等

1.8

1/150000

1/55000

4

6

10

--

四等

2.5

1/80000

1/40000

3

4

6

--

一级

4

1/40000

1/20KK0

--

2

2

--

二级

7.5

1/20KK0

1/120KK

--

--

1

3

2）水平角方向观测法的技术要求

表五-2.1.2-2水平角方向观测法德技术要求

等级

仪器等级

半测回归零差（″）

一测回内2C互差

（″）

同一方向值各测回互差（″）

四等及以上

0.5″级仪器

4

8

4

1″级仪器

6

9

6

2″级仪器

8

13

9

一级及以下

2″级仪器

12

18

12

6″级仪器

18

--

24

3）目标应有足够亮度，采光均匀柔和、目标清晰，避免光线从旁侧照射目标。

4）完成规定测回数一半后，仪器和反射镜均应转动180度重新对中整平，观测剩余测回数。

2.1.2、隧道内导线边长测量设计

1）测量前应充分通风、避免尘雾。

2）反射镜应有适度照明。

3）仪器和反射镜面应无水雾。

4）曲线段导线边长符合

的要求。

公式含义参照上面说明。

2.3、洞内导线测量精度设计

隧道内控制导线从隧道外联系边引入，隧道内外平面控制以边连接。

按隧道长度确定隧道内导线长度。

隧道内导线测量精度应符合下表规定：

表五-2.1隧道内导线测量精度要求

测量等级

适用长度（km）

测角中误差（″）

边长相对中误差

二

9～20

1.0

1/100000

隧道二等

6～9

1.3

1/100000

三

3～5

1.8

1/50000

四

1.5～4

2.5

1/50000

一级

<1.5

4.0

1/20KK0

2.4、洞内高程控制网设计

隧道内高程测量应采用水准测量往返观测，具体原则如下：

1）高程控制点应每隔200-500m设置一对。

2）高程控制测量的主要技术要求及观测限差应符合表四-3.3.1，表四3.3.2，表四3.3.3的规定。

六、施工测量方案

1、隧道内施工中线测设的原则

1）采用导线测设中线点，一次测设不应少于3个，并相互检核。

2）采用独立中线测设中线点，直线上应采用正倒镜法延伸直线；曲线上采用坐标法测设。

3）衬砌用的临时中线点宜每10m加密一点。

直线上应正倒镜压点或延伸；曲线上采用极坐标法测设。

4）采用上下半断面施工时，上半断面每延伸90-120m时应与下半断面的中线点联测，检查校正上半断面中线。

5）隧道内中线点应埋设混凝土桩，严禁包埋木板、铁板和在混凝土上钻眼。

2、隧道内衬砌测量的原则

1）立模前，应利用隧道内控制点检查永久中线点或临时中线点位置及高程。

检测与原测成果较差不应大于5mm。

2）检查合格后，在立模范围内放设不少于三个中线点及其横断面十字线方向，同时在断面上标定出拱架顶、起拱线和边墙底的高程位置。

3、隧道贯通测量误差测量及调整

3.1、测定实际贯通误差的方法

1）在贯通面中线附近设一临时点，由两端导线分别测量该点坐标，坐标较差分别投影至线路中线及其垂直方向上，即为纵向和横向贯通误差。

同时测量该点的水平角，求得方向贯通误差。

2）由两端高程点分别测量贯通面处临时点的高程，其高程差即为高程贯通误差。

3.2、平面贯通误差调整的方法

1）贯通误差≤50mm时，在保证隧道建筑界限要求的条件下，可不调整线路中线，按设计线位铺轨。

2）贯通误差＞50mm时，应采用隧道内CPIII控制网实测隧道中线，采用线位拟合方法进行调整，调整后的线路应满足轨道平顺性标准和隧道建筑限界的要求。

3.3、高程贯通误差调整的方法

1）由两端测得的贯通点高程，应取两贯通高程的平均值作为调整后的贯通点高程。

2）高程贯通误差调整可按贯通误差的一半，分别在两端未衬砌地段，以未衬砌段的线路长度按比例调整其范围内各水准点高程。

3）未衬砌段高程放样应依据调整后的水准点高程进行。

4）调整后的线路应满足线路设计和验收规范要求。

七、质量控制与检验

1）、使用的观测仪器、元器件的精度和规格应满足设计和规范要求，并经检定合格，观测仪器按检定计划实施检定。

2）、洞外控制网、洞内导线点应定期复测，平差后方可使用。

3）、严格遵守测量换手制度。

4）、施测方法严格按《国家一、二等水准测量规范》、《高速铁路工程测量规范》等相关规范执行。

5）、进行明确的技术交底，包括：

测量放样的内容；测量放样的点位示意图；测量放样点位的高程或者是在施工现场设置的水准点高程；必要的文字说明。

技术交底要求字迹清楚、工整、签字齐全，写明交底日期。

技术交底签字人包括：

交底人、接受人（工区现场技术员、施工队伍现场技术人员）。

八、附件